Dissertação

{en_GB=Control Algorithm for ISTsat-1} {} EVALUATED

{pt=O ISTsat-1 é um satélite pertencente à classe de cubesats que foi concebido por estudante e alunos do Instituto Superior Técnico (IST) ao abrigo do programa educacional "Fly Your Satellite" da Agência Espacial Europeia (ESA). O objectivo desta missão é fazer seguimento dos sinais ADS-B de aviões e a respectiva caracterização. Uma das prioridades da plataforma será garantir que o satélite aponta para a direcção desejada de forma a cumprir a missão, assim como garantir que o satélite não adquire rotação excessiva. Este trabalho foca-se no desenvolvimento do Sistema de Determinação e Controlo de Atitude que garanta estas condições. O sistema foi desenvolvido para ser integrado na plataforma física previamente desenvolvida para o computador de bordo. O obstáculo que se pretende vencer é garantir que o satélite cumpre os requisitos de orientação impostos pela missão usando uma plataforma de baixo custo e de baixo consumo energético. Para avaliar possíveis soluções usou-se a ferramenta "Simulink" que permitiu modelar o satélite e o ambiente físico a que estará sujeito. Em seguida estudou-se o problema da atitude testando algoritmos de estimação de atitude com baixos requisitos computacionais. Finalmente a solução para a determinação de atitude permitiu estudar soluções para o problema de controlo de atitude também estas focadas na eficiência computacional. Os resultados mostram que é possível usar soluções rápidas, eficientes e de baixo custo para desenvolver satélites com baixos requisitos de orientação. , en=The ISTsat-1 is a cubesat satellite developed by students from Instituto Superior Técnico (IST) under the ESA educational program Fly Your Satellite. The objective of this mission is to monitor and characterize the ADS-B signals from aircraft. One of the priorities of the satellite platform is to point it into the desired direction with a certain level of accuracy to accomplish the mission as well as to ensure the satellite does not get excessive rotation. This work focuses on the development of an Attitude Determination and Control System which will ensure these conditions. The system was developed to be integrated into the physical platform previously designed for the onboard computer. The challenge to surpass is to ensure the satellite reaches the pointing requirements posed by the payload while using a low-cost and low-power platform. To evaluate the possible solutions the Simulink tool was used, allowing to model the satellite and the environment to which the satellite will be subjected. Afterward, the problem was studied using computational light attitude estimation algorithms. Finally, the attitude determination solutions allowed to study control solutions also focused on computational efficiency. The results demonstrate that it is possible to use quick, efficient and low-cost solutions to develop satellites with low orientation requirements.}
{pt=Satélite, CubeSat, ISTsat, Atitude, Estimação, Controlo, en=Satellite, CubeSat, ISTsat, Attitude, Estimation, Control}

Julho 15, 2019, 16:0

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Jorge Coelho Ramalho Oliveira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Rui Manuel Rodrigues Rocha

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado